JP2002362738A - 搬送アーム - Google Patents
搬送アームInfo
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- JP2002362738A JP2002362738A JP2001167595A JP2001167595A JP2002362738A JP 2002362738 A JP2002362738 A JP 2002362738A JP 2001167595 A JP2001167595 A JP 2001167595A JP 2001167595 A JP2001167595 A JP 2001167595A JP 2002362738 A JP2002362738 A JP 2002362738A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は搬送アームに係り、半導体製造装置
等に搭載され、基板等を高精度で搬送でき、高い耐久性
により高寿命を実現することができる。 【解決手段】 第１平行リンク１０と、第２平行リンク
２０とを連結し、第１平行リンク１０のアーム端に付与
された旋回動作により、第２平行リンク２０の自由端に
設けられた搬送台５０を、第１平行リンク１０のアーム
１１，２１と第２平行リンク２０のアーム２１，２２の
なす角度を変化させて所定の軌跡で移動させる際、第１
平行リンク１０と第２平行リンク２０との間のベース上
に、共有された短節に直交する方向にガイドレール３３
を有するリニアガイド３２と、ガイドレール３３上を走
行するスライダ３１と短節両端で前記第１平行リンク１
０と第２平行リンク２０のアーム端を軸支する関節軸２
７，２８とをリニアガイド３２に関して対称にそれぞれ
連結した同期リンク４０とを備え、第１平行リンク１０
のアームと第２平行リンク２０のアームとが同期リンク
４０の屈伸動作を介してリニアガイド３２に関して等角
度で開閉するようにした。
等に搭載され、基板等を高精度で搬送でき、高い耐久性
により高寿命を実現することができる。 【解決手段】 第１平行リンク１０と、第２平行リンク
２０とを連結し、第１平行リンク１０のアーム端に付与
された旋回動作により、第２平行リンク２０の自由端に
設けられた搬送台５０を、第１平行リンク１０のアーム
１１，２１と第２平行リンク２０のアーム２１，２２の
なす角度を変化させて所定の軌跡で移動させる際、第１
平行リンク１０と第２平行リンク２０との間のベース上
に、共有された短節に直交する方向にガイドレール３３
を有するリニアガイド３２と、ガイドレール３３上を走
行するスライダ３１と短節両端で前記第１平行リンク１
０と第２平行リンク２０のアーム端を軸支する関節軸２
７，２８とをリニアガイド３２に関して対称にそれぞれ
連結した同期リンク４０とを備え、第１平行リンク１０
のアームと第２平行リンク２０のアームとが同期リンク
４０の屈伸動作を介してリニアガイド３２に関して等角
度で開閉するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は搬送アームに係り、
半導体製造装置等に搭載され、基板等を高精度で搬送で
き、高い耐久性により高寿命を実現することができるよ
うにした搬送アームに関する。
半導体製造装置等に搭載され、基板等を高精度で搬送で
き、高い耐久性により高寿命を実現することができるよ
うにした搬送アームに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に半導体製造装置内には所定の動作
シーケンスでウェハ等の基板を移動させる基板搬送装置
が備えられている。この種の基板搬送装置には高精度の
動作及び塵等が発生しないクリーンな動作環境が要求さ
れている。
シーケンスでウェハ等の基板を移動させる基板搬送装置
が備えられている。この種の基板搬送装置には高精度の
動作及び塵等が発生しないクリーンな動作環境が要求さ
れている。
【０００３】図７は従来の基板の移し換え装置の搬送ア
ームの構成及びその動作を模式的に示した模式構成図で
ある（特許第２８０８８２６号公報参照）。同図に示し
た搬送アームでは、共有する短節で連結された２組の平
行リンクの屈伸動作により図示しない基板を軸線方向に
直動往復運動させるようになっている。さらに干渉しな
いように設置高さを変えて軸線に対して対称に一対をな
すようにアームを配置して連続的な基板の搬送を行える
ようにしている。
ームの構成及びその動作を模式的に示した模式構成図で
ある（特許第２８０８８２６号公報参照）。同図に示し
た搬送アームでは、共有する短節で連結された２組の平
行リンクの屈伸動作により図示しない基板を軸線方向に
直動往復運動させるようになっている。さらに干渉しな
いように設置高さを変えて軸線に対して対称に一対をな
すようにアームを配置して連続的な基板の搬送を行える
ようにしている。
【０００４】図７に示したように、従来機構ではアーム
５２０、５３０は中心軸Ｃに関して対称配置され、それ
ぞれのアーム５２０、５３０は、リンク５４１、５４２
を長リンクとする平行リンク５４０と、リンク５５１、
５５２を長リンクとする平行リンク５５０とが噛合する
２枚の歯車５７０、５７２を短リンクとして共有するリ
ンク機構からなる。これらの歯車は歯車５７０がリンク
５４２に固着され、歯車５７２がリンク５５２に固着さ
れている。また、リンク５４１、５４２の共有するリン
ク機構の反対端は短リンクとなるとともに、旋回駆動で
ある旋回台５１０に取り付けられ、リンク５５１、５５
２の反対端には基板保持部６００が取り付けられてい
る。このような構成からなる搬送アームでは、まずアー
ム５３０で示した初期状態から平行リンク５４０が旋回
台５１０の旋回に伴って旋回すると、歯車５７０、５７
２の噛み合いにより、平行リンク５５０が平行リンク５
４０と反対方向に同じ旋回角だけ旋回し、右半図のアー
ム５２０で示した中間状態のように、Ｖ字形をなすリン
クの挟角を広げながら、基板保持部６００を中心軸Ｃに
沿って矢印Ａ方向に直線移動する。
５２０、５３０は中心軸Ｃに関して対称配置され、それ
ぞれのアーム５２０、５３０は、リンク５４１、５４２
を長リンクとする平行リンク５４０と、リンク５５１、
５５２を長リンクとする平行リンク５５０とが噛合する
２枚の歯車５７０、５７２を短リンクとして共有するリ
ンク機構からなる。これらの歯車は歯車５７０がリンク
５４２に固着され、歯車５７２がリンク５５２に固着さ
れている。また、リンク５４１、５４２の共有するリン
ク機構の反対端は短リンクとなるとともに、旋回駆動で
ある旋回台５１０に取り付けられ、リンク５５１、５５
２の反対端には基板保持部６００が取り付けられてい
る。このような構成からなる搬送アームでは、まずアー
ム５３０で示した初期状態から平行リンク５４０が旋回
台５１０の旋回に伴って旋回すると、歯車５７０、５７
２の噛み合いにより、平行リンク５５０が平行リンク５
４０と反対方向に同じ旋回角だけ旋回し、右半図のアー
ム５２０で示した中間状態のように、Ｖ字形をなすリン
クの挟角を広げながら、基板保持部６００を中心軸Ｃに
沿って矢印Ａ方向に直線移動する。
【０００５】このとき短リンクを構成する２枚の歯車５
７０、５７２に代えて２組の平行リンク５４０、５５０
を図示したように屈伸動作させる代替機構としてプーリ
ベルト、ワイヤ等も適用できるとしている。
７０、５７２に代えて２組の平行リンク５４０、５５０
を図示したように屈伸動作させる代替機構としてプーリ
ベルト、ワイヤ等も適用できるとしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、噛合する歯車
は所定のバックラッシをとって設計されているので、リ
ンクの連動にガタが生じやすい。このため搬送精度が低
下し、高精度位置決めが期待できないという問題があ
る。また、噛合部で生じる歯間の滑りにより摩耗粉が発
生するという問題もある。一方、プーリにスチールベル
トやワイヤを掛け渡して回転角度の同期をとるようにし
た従来例においても、ベルトやワイヤがプーリに巻回さ
れた際に繰り返し折り曲げられるため、早期に疲労破壊
が生じるおそれがある。また、ベルトやワイヤの寿命は
掛け渡した状態での張力と曲げ半径とにより決まってく
るため、使用プーリの直径を大きくして対応することも
考えられる。しかし、その場合にはプーリの直径が大き
くなってしまい、機構の小型が難しい。
は所定のバックラッシをとって設計されているので、リ
ンクの連動にガタが生じやすい。このため搬送精度が低
下し、高精度位置決めが期待できないという問題があ
る。また、噛合部で生じる歯間の滑りにより摩耗粉が発
生するという問題もある。一方、プーリにスチールベル
トやワイヤを掛け渡して回転角度の同期をとるようにし
た従来例においても、ベルトやワイヤがプーリに巻回さ
れた際に繰り返し折り曲げられるため、早期に疲労破壊
が生じるおそれがある。また、ベルトやワイヤの寿命は
掛け渡した状態での張力と曲げ半径とにより決まってく
るため、使用プーリの直径を大きくして対応することも
考えられる。しかし、その場合にはプーリの直径が大き
くなってしまい、機構の小型が難しい。
【０００７】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、高精度の基板搬送が実現で
き、かつ部材摩耗等を最小限とすることで、高い耐久性
が得られるようにした搬送アームを提供することにあ
る。
術が有する問題点を解消し、高精度の基板搬送が実現で
き、かつ部材摩耗等を最小限とすることで、高い耐久性
が得られるようにした搬送アームを提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は第１平行リンクの短節と、第２平行リンク
の短節とをベースにて共有して連結し、前記第１平行リ
ンクのアーム端に付与された旋回動作により、前記第２
平行リンクの自由端に設けられた搬送台を、前記第１平
行リンクのアームと第２平行リンクのアームのなす角度
を変化させて移動させるようにした搬送アームにおい
て、前記第１平行リンクと第２平行リンクとの間のベー
ス上に、前記共有された短節に直交する方向にガイドレ
ールを有するリニアガイドと、前記ガイドレール上を走
行するスライダと前記短節両端で前記第１平行リンクと
第２平行リンクのアーム端を軸支する関節軸とを前記リ
ニアガイドに関して対称にそれぞれ連結した同期リンク
とを備え、前記第１平行リンクのアームと第２平行リン
クのアームとが前記同期リンクの屈伸動作を介して前記
リニアガイドに関して等角度で開閉するようにしたこと
を特徴とする
に、本発明は第１平行リンクの短節と、第２平行リンク
の短節とをベースにて共有して連結し、前記第１平行リ
ンクのアーム端に付与された旋回動作により、前記第２
平行リンクの自由端に設けられた搬送台を、前記第１平
行リンクのアームと第２平行リンクのアームのなす角度
を変化させて移動させるようにした搬送アームにおい
て、前記第１平行リンクと第２平行リンクとの間のベー
ス上に、前記共有された短節に直交する方向にガイドレ
ールを有するリニアガイドと、前記ガイドレール上を走
行するスライダと前記短節両端で前記第１平行リンクと
第２平行リンクのアーム端を軸支する関節軸とを前記リ
ニアガイドに関して対称にそれぞれ連結した同期リンク
とを備え、前記第１平行リンクのアームと第２平行リン
クのアームとが前記同期リンクの屈伸動作を介して前記
リニアガイドに関して等角度で開閉するようにしたこと
を特徴とする
【０００９】前記第１平行リンクのアームに付与された
旋回動作により前記リニアガイドのスライダを直線移動
させ、この直線移動に伴い前記同期リンクを介して前記
第２平行リンクのアームを反対向き等角度に旋回させ、
前記第１平行リンクのアームと第２平行リンクのアーム
のなす角度を変化させて前記第２平行リンクの自由端に
設けられた搬送台を移動させることが好ましい。
旋回動作により前記リニアガイドのスライダを直線移動
させ、この直線移動に伴い前記同期リンクを介して前記
第２平行リンクのアームを反対向き等角度に旋回させ、
前記第１平行リンクのアームと第２平行リンクのアーム
のなす角度を変化させて前記第２平行リンクの自由端に
設けられた搬送台を移動させることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の搬送アームの一実
施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１
（ａ）は全体が基台プレート２の回転軸Ｒ1、Ｒ2に支持
された搬送アーム１全体を示した平面図である。図１
（ｂ）はアームの屈曲状態における同期リンク（後述す
る）の動作状態を説明するためにアームの一部を切欠い
て示した図１（ａ）と同じ平面図である。搬送アーム１
は、公知の２組の平行リンクを用いた搬送アームと同様
に短節を共有して連結し動作する２組の平行リンク１
０、２０とから構成されている。
施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１
（ａ）は全体が基台プレート２の回転軸Ｒ1、Ｒ2に支持
された搬送アーム１全体を示した平面図である。図１
（ｂ）はアームの屈曲状態における同期リンク（後述す
る）の動作状態を説明するためにアームの一部を切欠い
て示した図１（ａ）と同じ平面図である。搬送アーム１
は、公知の２組の平行リンクを用いた搬送アームと同様
に短節を共有して連結し動作する２組の平行リンク１
０、２０とから構成されている。
【００１１】すなわち、搬送アーム１は２本の平行配置
されたアーム１１、１２の軸端を結んでなる短節１３の
１方の関節１４を駆動回転軸Ｒ1とし、他の関節１５を
従動回転軸Ｒ2とし、駆動回転軸Ｒ1の回転によりアーム
１１、１２をそれぞれの回転軸Ｒ1、Ｒ2に対して旋回さ
せる第１平行リンク１０と、短節１３に対向する他の短
節１６を含むガイドベース３０と、ガイドベース３０に
取り付けられ、スライダ３１の直線走行によりガイドベ
ース３０を、その短節１６に直交する方向に直線案内す
るリニアガイド３２と、ガイドベース３０を介して第１
平行リンク１０と共有する短節２６を有し、この短節２
６の両端関節２７、２８に２本の平行配置されたアーム
２１、２２の各端が連結された第２平行リンク２０と、
リニアガイド３２のスライダ３１の関節軸Ｊ5と対応す
る第１関節軸Ｊ1、第２関節軸Ｊ2とを、２本のレバー
（後述する）と関節軸Ｊ4を介してそれぞれリニアガイ
ド３２の中心軸Ｃrに関して対称に連結し、第１平行リ
ンク１０のアーム１１に付与された旋回動作によりリニ
アガイド３２のスライダ３１を直線移動させ、この直線
移動に伴い第２平行リンク２０のアーム２１を反対向き
等角度に旋回させる同期リンク４０と、第２平行リンク
２０においてガイドベース３０と反対側の自由端で短節
２３を構成し、図示しない基板等の搬送対象を載置する
搬送台５０とから構成されている。
されたアーム１１、１２の軸端を結んでなる短節１３の
１方の関節１４を駆動回転軸Ｒ1とし、他の関節１５を
従動回転軸Ｒ2とし、駆動回転軸Ｒ1の回転によりアーム
１１、１２をそれぞれの回転軸Ｒ1、Ｒ2に対して旋回さ
せる第１平行リンク１０と、短節１３に対向する他の短
節１６を含むガイドベース３０と、ガイドベース３０に
取り付けられ、スライダ３１の直線走行によりガイドベ
ース３０を、その短節１６に直交する方向に直線案内す
るリニアガイド３２と、ガイドベース３０を介して第１
平行リンク１０と共有する短節２６を有し、この短節２
６の両端関節２７、２８に２本の平行配置されたアーム
２１、２２の各端が連結された第２平行リンク２０と、
リニアガイド３２のスライダ３１の関節軸Ｊ5と対応す
る第１関節軸Ｊ1、第２関節軸Ｊ2とを、２本のレバー
（後述する）と関節軸Ｊ4を介してそれぞれリニアガイ
ド３２の中心軸Ｃrに関して対称に連結し、第１平行リ
ンク１０のアーム１１に付与された旋回動作によりリニ
アガイド３２のスライダ３１を直線移動させ、この直線
移動に伴い第２平行リンク２０のアーム２１を反対向き
等角度に旋回させる同期リンク４０と、第２平行リンク
２０においてガイドベース３０と反対側の自由端で短節
２３を構成し、図示しない基板等の搬送対象を載置する
搬送台５０とから構成されている。
【００１２】以下、搬送アーム１の各関節（軸）及び関
節（軸）を介して連結された各部材の構成について説明
する。第１平行リンク１０の基台への取付構造の構成に
ついて図１各図及び図３を参照して説明する。図１
（ａ）は搬送アーム１の原点位置でのアームの状態を示
した平面図である。同図に示したように、ガイドベース
３０で連結された２組の平行リンク１０、２０は最も屈
曲した状態にある。このとき、図１（ａ）に示したよう
に、搬送アーム１０は第１平行リンク１０の一端の短節
１３の軸端となる２関節１４、１５を介して基台プレー
ト２上に支持されている。基台プレート２は平面視して
円板状で、図３に示したように、円筒ケーシング３上面
にボルト結合により固定されている。円筒形ケーシング
３内には図示しないモータにより駆動する駆動回転軸Ｒ
1が玉軸受４に支持された状態で収容されている。この
駆動回転軸Ｒ1上端には第１平行リンク１０のアーム１
１の一端がボルト留めされ、関節１４が構成されてい
る。さらに玉軸受５を介して基台プレート２上に支持さ
れた従動回転軸Ｒ2上端には第１平行リンク１０のアー
ム１２の一端がボルト留めされ、短節１３の他の関節１
５が構成されている。
節（軸）を介して連結された各部材の構成について説明
する。第１平行リンク１０の基台への取付構造の構成に
ついて図１各図及び図３を参照して説明する。図１
（ａ）は搬送アーム１の原点位置でのアームの状態を示
した平面図である。同図に示したように、ガイドベース
３０で連結された２組の平行リンク１０、２０は最も屈
曲した状態にある。このとき、図１（ａ）に示したよう
に、搬送アーム１０は第１平行リンク１０の一端の短節
１３の軸端となる２関節１４、１５を介して基台プレー
ト２上に支持されている。基台プレート２は平面視して
円板状で、図３に示したように、円筒ケーシング３上面
にボルト結合により固定されている。円筒形ケーシング
３内には図示しないモータにより駆動する駆動回転軸Ｒ
1が玉軸受４に支持された状態で収容されている。この
駆動回転軸Ｒ1上端には第１平行リンク１０のアーム１
１の一端がボルト留めされ、関節１４が構成されてい
る。さらに玉軸受５を介して基台プレート２上に支持さ
れた従動回転軸Ｒ2上端には第１平行リンク１０のアー
ム１２の一端がボルト留めされ、短節１３の他の関節１
５が構成されている。
【００１３】２組の平行リンク１０、２０の連結部分の
構成について図１（ｂ）、図４、図５を参照して説明す
る。アーム１１の端部の下端凹所１１ａには第１関節軸
Ｊ1の上端がはめ込まれ、アーム１１の端部にボルトを
介して固着されている。この第１関節軸Ｊ1には図５に
示したように、ガイドベース３０が玉軸受３１Ａ、３１
Ｂを介して取り付けられている。さらに第１関節軸Ｊ1
下端には同期リンク４０としての第１レバー４１の端部
が固着されている。一方、アーム１２の端部は玉軸受を
介して第２関節軸Ｊ2に軸支されている。第２関節軸Ｊ2
はアーム１２の端部を貫通するように配置され、太径部
Ｊ2a及び細径部Ｊ2bとを有する。細径部Ｊ2bにはアーム
１１と同様に、ガイドベース３０の他端が玉軸受３１Ｂ
を介して取り付けられている（図５参照）。このガイド
ベース３０は図５に示したように、第１関節軸Ｊ1及び
第２関節軸Ｊ2を連結し、第１平行リンク１０の短節１
６を構成する。さらにガイドベース３０の下面には図４
に示したように、リニアガイド３２のガイドレール３３
が図示しないボルトにより固着されている。このガイド
レール３３は図１（ｂ）に示したように、第１関節軸Ｊ
1及び第２関節軸Ｊ2を連結する仮想線（搬送台の移動方
向に平行）に直交するガイド対称軸Ｃr方向に延在する
ように、ガイドベース３０上に固着されている。さらに
第２関節軸Ｊ2の下端にも同期リンク４０の第１レバー
４２の端部が固着されている。
構成について図１（ｂ）、図４、図５を参照して説明す
る。アーム１１の端部の下端凹所１１ａには第１関節軸
Ｊ1の上端がはめ込まれ、アーム１１の端部にボルトを
介して固着されている。この第１関節軸Ｊ1には図５に
示したように、ガイドベース３０が玉軸受３１Ａ、３１
Ｂを介して取り付けられている。さらに第１関節軸Ｊ1
下端には同期リンク４０としての第１レバー４１の端部
が固着されている。一方、アーム１２の端部は玉軸受を
介して第２関節軸Ｊ2に軸支されている。第２関節軸Ｊ2
はアーム１２の端部を貫通するように配置され、太径部
Ｊ2a及び細径部Ｊ2bとを有する。細径部Ｊ2bにはアーム
１１と同様に、ガイドベース３０の他端が玉軸受３１Ｂ
を介して取り付けられている（図５参照）。このガイド
ベース３０は図５に示したように、第１関節軸Ｊ1及び
第２関節軸Ｊ2を連結し、第１平行リンク１０の短節１
６を構成する。さらにガイドベース３０の下面には図４
に示したように、リニアガイド３２のガイドレール３３
が図示しないボルトにより固着されている。このガイド
レール３３は図１（ｂ）に示したように、第１関節軸Ｊ
1及び第２関節軸Ｊ2を連結する仮想線（搬送台の移動方
向に平行）に直交するガイド対称軸Ｃr方向に延在する
ように、ガイドベース３０上に固着されている。さらに
第２関節軸Ｊ2の下端にも同期リンク４０の第１レバー
４２の端部が固着されている。
【００１４】第２平行リンク２０の構成について図４、
図５を参照して説明する。アーム１１の上部には、第３
関節軸Ｊ3が玉軸受を介してアーム１１内に収容支持さ
れている。さらに第３関節軸Ｊ3の上面には第２平行リ
ンク２０のアーム２２がボルト留めされている。一方、
第２関節軸Ｊ2の上面には第２平行リンク２０のアーム
２１が同様にボルト留めされている。さらに、第２平行
リンク２０の各アーム２２、２１の自由端のアーム内に
は、玉軸受（図示せず）を介して関節軸が収容され、そ
の関節軸上に搬送台５０が固着されている。搬送台５０
の形状は載置される基板や液晶用ガラス等（図示せず）
の大きさ、重量等に応じて最適な形状、構造に設定され
るようになっている。本実施の形態では便宜的に仮想線
による四角形で示している。
図５を参照して説明する。アーム１１の上部には、第３
関節軸Ｊ3が玉軸受を介してアーム１１内に収容支持さ
れている。さらに第３関節軸Ｊ3の上面には第２平行リ
ンク２０のアーム２２がボルト留めされている。一方、
第２関節軸Ｊ2の上面には第２平行リンク２０のアーム
２１が同様にボルト留めされている。さらに、第２平行
リンク２０の各アーム２２、２１の自由端のアーム内に
は、玉軸受（図示せず）を介して関節軸が収容され、そ
の関節軸上に搬送台５０が固着されている。搬送台５０
の形状は載置される基板や液晶用ガラス等（図示せず）
の大きさ、重量等に応じて最適な形状、構造に設定され
るようになっている。本実施の形態では便宜的に仮想線
による四角形で示している。
【００１５】同期リンク４０を構成するレバー群の構成
について図１（ｂ）、図２（ｂ）及び図４を参照して説
明する。同期リンク４０は図４に示したように、ガイド
ベース３０の下面側に取り付けられたガイドレール３３
に沿ってスライド可能に取り付けられたスライダ３１
と、第１関節軸Ｊ1及び第２関節軸Ｊ2のそれぞれの下端
部に連結された第１レバー４１、４２と、この第１レバ
ー４１、４２にそれぞれ関節軸Ｊ4を介して連結され、
その他端が関節軸Ｊ5を介してスライダ３１のガイドレ
ール３３を挟んだ両側部に連結された第２レバー４３、
４４とから構成されている。またガイド対称軸Ｃrに関
して対向配置された２組の同期リンク４０のそれぞれの
第１レバー４１、４２及び第２レバー４３、４４はスラ
イダ３１の移動に従ってガイド対称軸Ｃrに関して対称
な形状で伸長、屈曲する。すなわち、図２（ａ）に示し
たように、基板搬送過程において、スライダ３１は第１
関節軸Ｊ1及び第２関節軸Ｊ2から遠ざかるようにガイド
レール３３上をスライドする。なお、図２（ｂ）では説
明のために、第１平行リンク１０と第２平行リンク２０
とを分離して示し、また第１平行リンク１０側のレバー
群を重複して示している。
について図１（ｂ）、図２（ｂ）及び図４を参照して説
明する。同期リンク４０は図４に示したように、ガイド
ベース３０の下面側に取り付けられたガイドレール３３
に沿ってスライド可能に取り付けられたスライダ３１
と、第１関節軸Ｊ1及び第２関節軸Ｊ2のそれぞれの下端
部に連結された第１レバー４１、４２と、この第１レバ
ー４１、４２にそれぞれ関節軸Ｊ4を介して連結され、
その他端が関節軸Ｊ5を介してスライダ３１のガイドレ
ール３３を挟んだ両側部に連結された第２レバー４３、
４４とから構成されている。またガイド対称軸Ｃrに関
して対向配置された２組の同期リンク４０のそれぞれの
第１レバー４１、４２及び第２レバー４３、４４はスラ
イダ３１の移動に従ってガイド対称軸Ｃrに関して対称
な形状で伸長、屈曲する。すなわち、図２（ａ）に示し
たように、基板搬送過程において、スライダ３１は第１
関節軸Ｊ1及び第２関節軸Ｊ2から遠ざかるようにガイド
レール３３上をスライドする。なお、図２（ｂ）では説
明のために、第１平行リンク１０と第２平行リンク２０
とを分離して示し、また第１平行リンク１０側のレバー
群を重複して示している。
【００１６】次に、上述した搬送アームの動作について
図１、図２を参照して説明する。図１（ａ）に示した原
点位置から駆動回転軸Ｒ1を矢印方向（半時計回り方
向）に角度θだけ旋回すると、この駆動回転軸Ｒ1に直
接連結しているアーム１１を介して第１平行リンク１０
のアーム１２も同方向に同角度θだけ旋回し、この両ア
ーム端に固着されているガイドベース３０は平行四辺形
の短節として仮想線Ｃに平行に直線移動する。このとき
アーム１１の端部に固着された第１レバー４１はアーム
１１の旋回に伴い、半時計回り方向に角度θだけ旋回す
るが、この第１レバー４１先端に関節軸Ｊ4を介して連
結された第２レバー４３の先端はリニアガイド３２のガ
イドレール３３上のスライダ３１に関節Ｊ5を介して連
結され、その移動方向がリニアガイド３２により規制さ
れている。このため、第１レバー４１の角度θの旋回は
第２レバー４３先端の関節軸Ｊ5を介してリニアガイド
３２に沿ったスライダ３１の直線運動に変換される。こ
のスライダ３１のガイド対称軸Ｃrに関して対称な位置
には同期リンク４０の第２レバー４４の関節軸Ｊ5が取
着されている。したがって、この第２レバー４４及びこ
れに連結した第１レバー４２の伸長動作により第２関節
軸Ｊ2に時計方向の角度θ分の回転が付与される。これ
に対して第２平行リンク２０のアーム２１が第２関節軸
Ｊ2に対して回転不能に連結されているため、アーム２
１には時計回り方向角度θの回転が付与される。このと
きアーム２２は第３関節軸Ｊ3に対して回転可能に、ア
ーム２１、２２の他端は搬送台５０に対して関節軸（図
示せず）を介して回転可能に連結されているため、第２
平行リンク２０全体は時計回り方向角度θだけ各アーム
２１、２２が第１関節軸Ｊ1及び第２関節軸Ｊ2をそれぞ
れの回転中心として時計方向回りに旋回する。これによ
り搬送台５０は図１（ａ）に示したように、仮想線Ｃ上
を矢印Ａ方向に直線移動する。
図１、図２を参照して説明する。図１（ａ）に示した原
点位置から駆動回転軸Ｒ1を矢印方向（半時計回り方
向）に角度θだけ旋回すると、この駆動回転軸Ｒ1に直
接連結しているアーム１１を介して第１平行リンク１０
のアーム１２も同方向に同角度θだけ旋回し、この両ア
ーム端に固着されているガイドベース３０は平行四辺形
の短節として仮想線Ｃに平行に直線移動する。このとき
アーム１１の端部に固着された第１レバー４１はアーム
１１の旋回に伴い、半時計回り方向に角度θだけ旋回す
るが、この第１レバー４１先端に関節軸Ｊ4を介して連
結された第２レバー４３の先端はリニアガイド３２のガ
イドレール３３上のスライダ３１に関節Ｊ5を介して連
結され、その移動方向がリニアガイド３２により規制さ
れている。このため、第１レバー４１の角度θの旋回は
第２レバー４３先端の関節軸Ｊ5を介してリニアガイド
３２に沿ったスライダ３１の直線運動に変換される。こ
のスライダ３１のガイド対称軸Ｃrに関して対称な位置
には同期リンク４０の第２レバー４４の関節軸Ｊ5が取
着されている。したがって、この第２レバー４４及びこ
れに連結した第１レバー４２の伸長動作により第２関節
軸Ｊ2に時計方向の角度θ分の回転が付与される。これ
に対して第２平行リンク２０のアーム２１が第２関節軸
Ｊ2に対して回転不能に連結されているため、アーム２
１には時計回り方向角度θの回転が付与される。このと
きアーム２２は第３関節軸Ｊ3に対して回転可能に、ア
ーム２１、２２の他端は搬送台５０に対して関節軸（図
示せず）を介して回転可能に連結されているため、第２
平行リンク２０全体は時計回り方向角度θだけ各アーム
２１、２２が第１関節軸Ｊ1及び第２関節軸Ｊ2をそれぞ
れの回転中心として時計方向回りに旋回する。これによ
り搬送台５０は図１（ａ）に示したように、仮想線Ｃ上
を矢印Ａ方向に直線移動する。
【００１７】以上の説明及び図２（ａ）から、駆動回転
軸Ｒ1を時計回り方向に所定角度θだけ旋回すると、搬
送台５０は矢印Ｂ方向に直線移動することも理解でき
る。また、上述の説明は基台プレート２に設けられた駆
動回転軸Ｒ1の旋回による各動作について述べている
が、この基台プレート２が図示しない所定の回転中心に
関して旋回等できるような構造にあってもよく、その場
合には基台プレート２の動作及び搬送台５０の直線動作
を複合した搬送アーム１の使用が可能となる。また、基
台プレート２の平面形状等は図示した円板形状に限定さ
れないことはいうまでもなく、搬送台５０の原点位置及
び各アームの最大伸長位置も適用装置の仕様によって適
宜設定できることはいうまでもない。
軸Ｒ1を時計回り方向に所定角度θだけ旋回すると、搬
送台５０は矢印Ｂ方向に直線移動することも理解でき
る。また、上述の説明は基台プレート２に設けられた駆
動回転軸Ｒ1の旋回による各動作について述べている
が、この基台プレート２が図示しない所定の回転中心に
関して旋回等できるような構造にあってもよく、その場
合には基台プレート２の動作及び搬送台５０の直線動作
を複合した搬送アーム１の使用が可能となる。また、基
台プレート２の平面形状等は図示した円板形状に限定さ
れないことはいうまでもなく、搬送台５０の原点位置及
び各アームの最大伸長位置も適用装置の仕様によって適
宜設定できることはいうまでもない。
【００１８】次に、図６各図を参照して平行リンクの変
形例の動作について説明する。図６（ａ）は、図１各図
に示した、第１平行リンク１０及び第２平行リンク２０
の動作によって、図示しない基板等の搬送対象を載置す
る搬送台５０を直線移動させるようにした構成を示して
いる。この搬送アームでは、第１平行リンク１０及び第
２平行リンク２０におけるアーム１１，１２，２１，２
２の長さが等しいため、搬送台５０は仮想線Ｃに沿って
直線状の軌跡で移動する。これに対して図６（ｂ）に
は、第１平行リンク１０のアーム１１，１２（図の簡単
化のために、１本線で示す。）に対して第２平行リンク
２０のアーム２１，２２（同上）を長く設定して、リニ
アガイド（図示せず）に対して両方の平行リンク１０，
２０が等角度をなして開閉するようにした。このよう
に、図６（ａ）と同様の構成からなるリニアガイドと同
期リンク（図示せず）とを備え、一方の平行リンクのア
ーム長を長くすることにより、第２平行リンク２０の先
端に取り付けられた搬送台５０を所定の曲線状の軌跡で
移動させることができる。同様に、図６（ｃ）に示した
ように、第２平行リンク２０のアームを短くした場合に
は、図６（ｂ）と反対側に湾曲した曲線状の軌跡で搬送
台５０を移動させることができる。このように、連結さ
れた２つの平行リンクのアーム長を異ならせることによ
り、搬送台５０の移動軌跡を適宜設定することができ
る。また、以上の説明では各アームが平面上を移動する
場合を想定して説明したが、たとえば鉛直面に沿って各
アームを移動させ、搬送台５０の高さを移動軌跡に沿っ
て上下に昇降させるという適用例も考えられる。
形例の動作について説明する。図６（ａ）は、図１各図
に示した、第１平行リンク１０及び第２平行リンク２０
の動作によって、図示しない基板等の搬送対象を載置す
る搬送台５０を直線移動させるようにした構成を示して
いる。この搬送アームでは、第１平行リンク１０及び第
２平行リンク２０におけるアーム１１，１２，２１，２
２の長さが等しいため、搬送台５０は仮想線Ｃに沿って
直線状の軌跡で移動する。これに対して図６（ｂ）に
は、第１平行リンク１０のアーム１１，１２（図の簡単
化のために、１本線で示す。）に対して第２平行リンク
２０のアーム２１，２２（同上）を長く設定して、リニ
アガイド（図示せず）に対して両方の平行リンク１０，
２０が等角度をなして開閉するようにした。このよう
に、図６（ａ）と同様の構成からなるリニアガイドと同
期リンク（図示せず）とを備え、一方の平行リンクのア
ーム長を長くすることにより、第２平行リンク２０の先
端に取り付けられた搬送台５０を所定の曲線状の軌跡で
移動させることができる。同様に、図６（ｃ）に示した
ように、第２平行リンク２０のアームを短くした場合に
は、図６（ｂ）と反対側に湾曲した曲線状の軌跡で搬送
台５０を移動させることができる。このように、連結さ
れた２つの平行リンクのアーム長を異ならせることによ
り、搬送台５０の移動軌跡を適宜設定することができ
る。また、以上の説明では各アームが平面上を移動する
場合を想定して説明したが、たとえば鉛直面に沿って各
アームを移動させ、搬送台５０の高さを移動軌跡に沿っ
て上下に昇降させるという適用例も考えられる。
【００１９】以上に述べた構成のうちリニアガイドに
は、要求精度に応じて公知の種々の構造形式のものを適
用することができる。また、本実施の形態では各関節は
付与された旋回動作が可能な玉軸受が示されているが、
ラジアル軸受構造であれば種々の構造形式のものを使用
することができる。
は、要求精度に応じて公知の種々の構造形式のものを適
用することができる。また、本実施の形態では各関節は
付与された旋回動作が可能な玉軸受が示されているが、
ラジアル軸受構造であれば種々の構造形式のものを使用
することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上に述べた搬送アームによれば、基板
等の搬送を高精度に行えることができ、また可動部の摩
耗等がほとんどないのでクリーンな環境を長期にわたっ
て保持でき、その結果高い耐久性を得ることができると
いう効果を奏する。
等の搬送を高精度に行えることができ、また可動部の摩
耗等がほとんどないのでクリーンな環境を長期にわたっ
て保持でき、その結果高い耐久性を得ることができると
いう効果を奏する。
【図１】本発明による搬送アームの一実施の形態（原点
位置：アーム屈曲状態）を示した平面図。
位置：アーム屈曲状態）を示した平面図。
【図２】図１に示した搬送アームの伸長状態を示した平
面図。
面図。
【図３】図１（ａ）のIII-III断面線に沿って示した駆
動軸位置の断面図。
動軸位置の断面図。
【図４】図１（ｂ）のIV-IV断面線に沿って示した同期
リンクの関節軸位置の断面図。
リンクの関節軸位置の断面図。
【図５】図１（ａ）のV-V断面線に沿って示した同期リ
ンクの関節軸位置の断面図。
ンクの関節軸位置の断面図。
【図６】搬送アームの他の実施の形態におけるアームの
屈伸動作を線図で模式的に示したアーム動作図。
屈伸動作を線図で模式的に示したアーム動作図。
【図７】従来の搬送アームの一例を示した概略構成図。
１，１００，２００，３００ 搬送アーム ２ 基台プレート １０ 第１平行リンク １１，１２，２１，２２ アーム １３，１６，２３，２６ 短節 ２０ 第２平行リンク ３０ ガイドベース ３１ スライダ ３２ リニアガイド ３３ ガイドレール ４０ 同期リンク ５０ 搬送台 Ｒ1 駆動回転軸 Ｒ2 従動回転軸 Ｊi 第ｉ関節軸（関節）
Claims (2)
- 【請求項１】第１平行リンクの短節と、第２平行リンク
の短節とをベースにて共有して連結し、前記第１平行リ
ンクのアーム端に付与された旋回動作により、前記第２
平行リンクの自由端に設けられた搬送台を、前記第１平
行リンクのアームと第２平行リンクのアームのなす角度
を変化させて所定の軌跡で移動させるようにした搬送ア
ームにおいて、前記第１平行リンクと第２平行リンクと
の間のベース上に、前記共有された短節に直交する方向
にガイドレールを有するリニアガイドと、前記ガイドレ
ール上を走行するスライダと前記短節両端で前記第１平
行リンクと第２平行リンクのアーム端を軸支する関節軸
とを前記リニアガイドに関して対称にそれぞれ連結した
同期リンクとを備え、前記第１平行リンクのアームと第
２平行リンクのアームとが前記同期リンクの屈伸動作を
介して前記リニアガイドに関して等角度で開閉するよう
にしたことを特徴とする搬送アーム。 - 【請求項２】前記第１平行リンクのアームに付与された
旋回動作により前記リニアガイドのスライダを直線移動
させ、この直線移動に伴い前記同期リンクの屈伸動作を
介して前記第２平行リンクのアームを反対向き等角度に
旋回させて前記第２平行リンクの自由端に設けられた搬
送台を所定の軌跡で移動させるようにしたことを特徴と
する請求項１に記載の搬送アーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001167595A JP4757404B2 (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | 搬送アーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001167595A JP4757404B2 (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | 搬送アーム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002362738A true JP2002362738A (ja) | 2002-12-18 |
| JP4757404B2 JP4757404B2 (ja) | 2011-08-24 |
Family
ID=19009957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001167595A Expired - Lifetime JP4757404B2 (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | 搬送アーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4757404B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN112022622A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-04 | 浙江正远医疗科技有限公司 | 一种面向脊髓损伤患者的上肢康复机械臂及机器人 |
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-
2001
- 2001-06-04 JP JP2001167595A patent/JP4757404B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN103329258A (zh) * | 2011-01-26 | 2013-09-25 | 纳博特斯克有限公司 | 晶圆搬运机器人 |
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| US10814475B2 (en) | 2016-06-28 | 2020-10-27 | Applied Materials, Inc. | Dual robot including spaced upper arms and interleaved wrists and systems and methods including same |
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| CN112022622B (zh) * | 2020-09-14 | 2023-05-09 | 浙江正远医疗科技有限公司 | 一种面向脊髓损伤患者的上肢康复机械臂及机器人 |
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